Справочник педиатра

Глава V

Заболевания органов дыхания у детей

Анатомо-физиологические особенности органов дыхания у детей

Дыхание – сложный биологический процесс, в результате которого организм потребляет из внешней среды кислород и выделяет углекислоту и воду. Дыхание обеспечивает газообмен, являющийся основным звеном обмена веществ. Процесс дыхания подразделяется на три фазы: внешнее дыхание, транспортировка газов кровью, тканевое, или внутреннее, дыхание.

Внешнее дыхание – обмен газов между внешней средой и кровью – осуществляется специальными органами.

В понятие органов дыхания входят дыхательные пути (верхние и нижние), паренхима легких, дыхательная мускулатура.

У детей органы дыхания имеют ряд анатомо-физиологических особенностей, которые находятся в тесной связи с общими законами роста и развития организма ребенка.

Анатомические особенности органов дыхания у детей

Нос у грудных детей меньше и имеет иную конфигурацию по сравнению с более старшими детьми, носовые ходы узки, слизистая носа нежна, богата кровеносными сосудами, что обусловливает легкое ее набухание.

Придаточные полости носа у грудных детей развиты слабо. Лобная и основная пазухи начинают развиваться после 1 года, усиленно развиваются после 6 лет; гайморовы пазухи у новорожденных находятся в зачаточном состоянии, они начинают увеличиваться только после 2 лет.

Глотка сравнительно широка. Евстахиева труба короткая и широкая, поэтому в нее довольно легко может попасть инфицированный секрет из носоглотки и вызвать воспаление среднего уха.

Нос, придаточные полости носа, евстахиевы трубы, полость рта и носоглотка образуют верхние дыхательные пути.

Гортань, трахея и все бронхи – нижние дыхательные пути.

Гортань у детей раннего возраста воронкообразной формы, с возрастом она приобретает вид цилиндра, хрящи ее податливы. Голосовая щель узка, истинные голосовые связки относительно коротки, это отчасти и объясняет тонкий голос у детей.

Ложные голосовые связки и слизистая оболочка гортани богаты кровеносными, лимфатическими сосудами и лимфоидной тканью. Слизистая оболочка гортани покрыта мерцательным эпителием.

Величина и форма гортани до трехлетнего возраста одинаковы у мальчиков и девочек, затем у мальчиков угол пересечения щитовидного хряща делается более острым, и с 10-летнего возраста начинается интенсивное развитие особенностей мужской гортани.

Трахея имеет вид цилиндрической трубки. Передняя часть состоит из 16–20 гиалиновых плоских полуколец, задняя часть представлена соединительной тканью и гладкой мускулатурой. У новорожденных детей трахея относительно широка (удвоение ее диаметра происходит к 15 годам). Хрящи ее мягки, податливы. Слизистая оболочка нежна, обильно снабжена кровеносными сосудами.

Различают бронхи главные, долевые, сегментарные, субсегментарные, меж– и внутридольковые. Более мелкими структурными единицами бронхиального дерева являются бронхиолы (их насчитывается примерно 20 тысяч). У детей раннего возраста бронхи относительно узки, стенки их содержат мало мышечной и соединительной ткани, слизистая оболочка рыхлая.

Активная гиперемия, воспаление могут значительно сузить просвет бронха вплоть до полного его блока.

Слизистая оболочка крупных бронхов выстлана реснитчатым эпителием, в бронхиолах – кубическим эпителием. Вся внутренняя поверхность бронхиального дерева покрыта бронхиальным секретом, который благодаря движению ресничек мерцательного эпителия движется в сторону трахеи и способствует очищению бронхов – удалению из бронхов инородных частиц, микробов и др. (мукоцилиарный клиренс). Увеличение и снижение вязкости мокроты, повреждение мерцательного эпителия ведут к нарушению мукоцилиарного клиренса.

Легкие имеют форму усеченного конуса, в котором различают верхушку и поверхности: реберную, диафрагмальную, медиальную и междолевые. Место вхождения в легкие легочной и бронхиальной артерий, главного бронха, нервных стволов и выхода вен, лимфатических сосудов носит название ворот легкого, а совокупность перечисленных образований называется корнем.

Анатомически легкие делятся на доли и сегменты. Правое легкое имеет три доли – верхнюю, среднюю и нижнюю, левое – две – верхнюю и нижнюю.

Бронхолегочным сегментом называется участок легочной паренхимы, более или менее полно отделенный от соседних сегментов соединительно-тканными перегородками и снабженный самостоятельным бронхом и самостоятельной ветвью легочной артерии. Сегменты легких имеют форму неправильных пирамид, их верхушки направлены к воротам, а основания – к поверхности легкого. В настоящее время, согласно международной номенклатуре, в правом легкомвыделяют 10 бронхолегочных сегментов, в левом – 9.

Функциональной единицей легкого является ацинус. В каждый ацинус входит терминальная бронхиола, которая разветвляется и дает начало респираторным бронхиолам. Респираторные бронхиолы образуют альвеолярные ходы с отходящими от них альвеолами.

Альвеолы имеют многогранную форму. Стенка альвеолы состоит из альвеолярного эпителия, капиллярного эпителия, двух базальных мембран и межмембранного пространства с элементами соединительной ткани. Внутренняя поверхность альвеол покрыта пневмоцитами I, II и III типов, которые составляют непрерывную эпителиальную выстилку альвеолы. В просветах альвеол постоянно находятся альвеолярные макрофаги. Внутреннюю поверхность альвеол на границе с воздухом окутывает слой сурфактанта.

Сурфактант представляет собой структурированный липидно-белково-углеводный комплекс, он регулирует поверхностное натяжение в альвеолах при изменении их объема. Дефицит сурфактанта является одной из причин респираторного дистресс-синдрома у новорожденных детей, а также развития ателектазов. Альвеолы оплетены густой сетью капилляров. В течение первых двух лет жизни у детей идет интенсивное образование новых альвеол, к восьми годам этот процесс заканчивается.

Кровоснабжение легких происходит за счет легочной и бронхиальной артерий, легочных и бронхиальных вен.

Легочная артерия делится на ветви, которые сопровождают ветви бронхов. Бронхиальные артерии отходят от грудного отдела аорты.

Сосуды легких образуют шунты (анастомозы), благодаря которым формируются соустья между артериальной и венозной системами, между ветвями легочной и бронхиальной артерий (то есть между сосудами большого и малого кругов кровообращения).

Лимфатическая система легких состоит из межклеточных щелей, лимфатических сосудов и лимфатических узлов.

У детей лимфатическая сеть легких особенно обильна.

Лимфатические узлы появляются с уровня ветвления долевых бронхов, располагаются по ходу лимфатических путей. Каждый включает несколько приносящих лимфатических сосудов и один выносящий. Выделяют следующие группы лимфатических узлов: бронхо-пульмональные, бифуркационные, трахеобронхиальные, паратрахеальные, висцеральные и париетальные.

Иннервация легких осуществляется за счет ветвей блуждающего, симпатического и спинальных нервов.

Плевра – серозная оболочка, выстилающая плевральную полость. Висцеральная плевра окутывает легкие, париетальная изнутри покрывает грудную клетку и средостение.

Грудная клетка у детей первого года жизни находится как бы в состоянии вдоха. Это обусловлено тем, что ребра расположены горизонтально и почти под прямым углом к позвоночнику. С возрастом форма грудной клетки и положение ребер меняются, ребра принимают наклонное положение.

Эти анатомические особенности обусловливают и физиологические особенности дыхания. У грудных детей тип дыхания – брюшной, по мере изменения конфигурации грудной клетки развивается грудной тип дыхания.

Диафрагма является самой сильной мышцей вдоха, при сокращении она уплощается и обеспечивает у взрослых примерно 2/3 вентиляции, при расслаблении она выбухает в сторону грудной клетки. Диафрагма у грудного ребенка расположена выше, чем у взрослого, сокращения ее более слабы. Метеоризм, увеличение печени затрудняют движение диафрагмы и ухудшают вентиляцию легких.

Физиология дыхания

Дыхание – сложный физиологический процесс, который условно можно разделить на три основных этапа: газообмен между кровью и атмосферным воздухом (внешнее дыхание), транспорт газов, газообмен между кровью и тканями (тканевое дыхание).

Внешнее дыхание – обмен газов между внешним воздухом и кровью – происходит только в альвеолах.

Легочная вентиляция представляет собой перенос вдыхаемого воздуха по воздухоносным путям к зоне внутриальвеолярной диффузии.

Проходя по воздухоносным путям, воздух очищается от примесей и пыли, нагревается до температуры тела, увлажняется.

Пространство воздухоносных путей, в котором не происходит газообмен, было названо Цунтцем (1862 г.) мертвым или вредным пространством. Дети раннего возраста имеют сравнительно большее мертвое пространство, чем взрослые.

Газообмен в легких происходит благодаря разнице между парциальным давлением газов в альвеолярном воздухе и напряжением газов в крови легочных капилляров.

Скорость диффузии прямо пропорциональна силе, обеспечивающей движение газа, и обратно пропорциональна величине сопротивления диффузии, то есть препятствия, которое имеет место на пути движения молекул газа через аэрогематический барьер. Диффузия газа ухудшается при уменьшении газообменной поверхности легкого и при увеличении толщины аэрогематического барьера.

Вдыхаемый атмосферный воздух содержит 79,4 % азота и инертных газов (аргон, неон, гелий), 20,93 % кислорода, 0,03 % углекислого газа.

В альвеолах вдыхаемый воздух смешивается с имеющимся там воздухом, приобретает 100 % относительную влажность, и альвеолярный воздух у взрослого человека уже имеет следующее содержание газов: O

– 13,5–13,7 %; CO

– 5–6 %; азот – 80 %. При таком проценте содержания кислорода и общем давлении в 1 атм. парциальное давление кислорода составляет примерно 100–110 мм рт. ст., напряжение же кислорода в притекающей в легкое венозной крови составляет 60–75 мм рт. ст. Образующаяся разность в давлениях достаточна для обеспечения диффузии в кровь около 6 л кислорода в 1 минуту, такого количества кислорода достаточно для обеспечения тяжелой мышечной работы.

Парциальное давление углекислого газа (CO